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原创 郭奕扬,丛楠等 气候变化研究进展 2026年5月26日
Asymmetric response of Northern Hemisphere vegetation to climate change from 2000 to 2018: Phenology leads GPP Yi-Yang Guo, Nan Cong, Zhou-Tao Zheng, Guang Zhao, Jun-Xi Wu, Ying Deng, Zhi-Yong Du, Yang-Jian Zhang
研究概述
在气候变暖背景下,北半球植被普遍呈现生长季延长的趋势。传统观点认为,生长季延长会增加光合作用时间,从而显著提升植被总初级生产力(GPP),进而增强陆地生态系统的碳汇功能。
然而,本研究发现植被物候与GPP在响应气候变化时存在显著的“时空非对称性”,这一发现对“生长季延长必然导致碳汇增加”的传统认知提出了挑战。
首先是空间维度的非对称性:物候与GPP的变化在空间分布上并非完全同步,约37%的研究区域出现“生长季与GPP变化趋势相反”的现象。机制分析表明,尽管气候变暖促进了生长季延长,但由此引发的水分、辐射等环境因子的限制抵消了生长季延长带来的正效应,导致GPP没有同步增加。
【作者文章】图 2000‒2018年北半球20°N以北地区生长季与生产力变化趋势的差异
其次是时间维度的非对称性:GPP对物候变化的响应并非即时发生,而是存在普遍的长期滞后效应,其中54%的地区滞后期长达8年以上。这种现象揭示了生态系统过程(物候)与功能(GPP)对气候变化响应的异步性:虽然气候变暖快速驱动了物候的改变,但受制于生态系统的恢复力、反馈调节等内部机制的记忆效应,碳汇功能的提升难以在短期内与生长季的延长同步。
【作者文章】图 北地区生长季与生产力间的时滞效应
本研究揭示了北半球物候与生产力对气候变化响应的时空不对称性特征,为解析生态系统过程与功能的非线性耦合关系提供了新视角,进而深化了我们对气候变化背景下生态系统碳循环调控机理的认识。
全文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674927826000699 |